JP2002228794A - 熱供給原子力プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一次熱交換器の伝熱管が破損した場合、二次熱
交換器へ放射能を含んだ蒸気が流れ込むのを未然に防止
する。 【解決手段】原子炉のタービンからの蒸気を導く一次熱
交換器１と、この一次熱交換器１の出口管束部３に接続
する熱輸送管５と、この熱輸送管５の他端が接続する二
次熱交換器７と、二次熱交換器７と一次熱交換器の入口
管束部４とを接続するもどり管６とを具備し、熱輸送管
５ともどり管６にそれぞれ隔離弁14，15を取り付け、一
次熱交換器１の出口管束部３に放射能測定器13を取り付
け、放射能測定器13と熱輸送管側隔離弁14を信号供給ラ
イン16により電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電システム
の原子炉で生成した蒸気を熱交換し、熱交換された給水
を地域に供給する熱供給原子力プラントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、原子力発電システムの原子炉で発
生した蒸気をタービンへ送り、タービンで仕事をした後
の一次蒸気を一次熱交換器に導き、二次熱交換器のもど
り循環水を前記蒸気と交換するように熱交換して二次蒸
気として二次熱交換器に輸送し、二次熱交換器に導かれ
た二次蒸気を、地域に供給する循環水に熱を付与して熱
交換し、この熱交換された温水を給湯管を通して地域に
供給する熱供給原子力プラントが知られている。

【０００３】図17により従来の熱供給原子力プラントを
詳しく説明する。図17中、符号１は一次熱交換器で、こ
の一次熱交換器１に原子炉のタービンからの蒸気（一次
蒸気）が流入して一次熱交換器の伝熱管２を流れる流体
と熱交換して冷却され、冷却された一次蒸気は原子炉へ
戻される。

【０００４】一次熱交換器の伝熱管２の上下両端部には
一次熱交換器の出口管束部３と一次熱交換器の入口管束
部４が設けられている。一次熱交換器の出口管束部３に
は熱輸送管５の一端が接続し、一次熱交換器の入口管束
部４には一次もどり管６の一端が接続している。

【０００５】熱輸送管５と一次もどり管６の他端は二次
熱交換器７に接続し、熱輸送管５を流れる二次蒸気は二
次熱交換器の伝熱管８内を流れる循環水に熱を付与して
熱交換し、冷却された二次蒸気は一次もどり管６を通っ
て一次熱交換器の入口管束部４へもどり流入する。

【０００６】二次熱交換器の出口管束部９は上端部に給
湯管11が接続し、二次熱交換器の入口管束部10に二次も
どり管12が接続している。給湯管11は熱交換された温水
を地域の熱負荷へ供給する機器（図示せず）入口側に接
続している。二次もどり管12は機器の出口側に接続して
いる。

【０００７】ここで、原子炉のタービンから導いた蒸気
を利用して温水供給（以下、給湯と記す）を行う場合、
二次熱交換器７を利用することになるが、万一、一次熱
交換器の伝熱管２が破損すると、原子炉のタービンから
若干量の放射能を含んだ蒸気が前記伝熱管２の内部に流
入する。しかし、蒸気が熱輸送管５を通過して二次熱交
換器７へ流入した場合でも、二次熱交換器７で隔離され
るため、給湯管11から一般家庭に及ぶことはない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の熱供給原子力プ
ラントでは一次熱交換器の伝熱管に破損事故が発生して
二次熱交換器７に放射能で汚染された蒸気が流入した場
合、二次熱交換器７が汚染される。そして、再度温水供
給を再開するためには、十分に二次熱交換器７の汚染を
洗浄しなければならない。

【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、一次熱交換器の伝熱管に不具合が発生した場
合、放射能を含んだ蒸気が二次熱交換器へ流入すること
を未然に防止することができる熱供給原子力プラントを
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
原子炉で生成した蒸気を導入する一次熱交換器と、この
一次熱交換器の伝熱管の出口管束部に接続し前記蒸気で
加熱された流体を輸送する熱輸送管と、この熱輸送管に
接続し前記蒸気で加熱された流体を流入する二次熱交換
器と、この二次熱交換器で熱交換した冷却流体を前記一
次熱交換器の伝熱管の入口管束部に流入するもどり管
と、前記二次熱交換器の伝熱管の出口管束部に接続する
給湯管と、前記熱輸送管に熱輸送管側隔離弁を取り付
け、前記もどり管に取り付けたもどり管側隔離弁と、前
記一次熱交換器に取り付けた放射能、温度、または圧力
の少なくとも一種を測定するための測定器と、この測定
器の出力信号を前記熱輸送管側隔離弁へ入力する信号供
給ラインとを具備したことを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、一次熱交換器の伝熱管
が破損した場合、一次熱交換器の出口管束部で放射能、
または温度、あるいは圧力の測定を行い、これらの測定
信号により熱輸送管側の隔離弁を閉じる。これにより二
次熱交換器側へ放射能を含んだ蒸気が流れ込むことがな
いので、二次熱交換器が放射能で汚染されることを未然
に防止できる。また、複数の測定器を設けることにより
信頼性が向上し、多重に安全対策を講じることができ
る。

【００１２】請求項２に係る発明は、前記一次熱交換器
に開放弁を取り付け、この開放弁に不凝縮ガスタンクを
連結してなることを特徴とする。この発明によれば、一
次熱交換器の伝熱管破損時に開放弁を開いて不凝縮ガス
タンクから不凝縮ガスを一次熱交換器内に流入して原子
炉のタービンから流入する蒸気の圧力よりも高く維持す
る。これにより一次熱交換器の伝熱管が破損した場合、
一次熱交換器内のガス圧力が原子炉のタービンから放射
能を含んだ蒸気の圧力よりも高くなるので、一次熱交換
器内へ放射能を含んだ蒸気が流入することを防止でき
る。

【００１３】請求項３に係る発明は、前記熱輸送管およ
び前記もどり管に前記隔離弁のほかにそれぞれ形状記憶
合金製隔離弁を直列接続してなることを特徴とする。こ
の発明によれば、熱輸送管側隔離弁が作動しない場合、
熱輸送管側形状記憶合金製隔離弁が作動して熱輸送管を
閉じ、二次熱交換器へ放射能を含んだ蒸気が流入するこ
とを防止できる二重安全装置となっている。

【００１４】請求項４に係る発明は、前記二次熱交換器
に開放弁を取り付け、この開放弁に不凝縮ガスタンクを
連結してなることを特徴とする。この発明によれば、二
次熱交換器に不凝縮ガスタンクを開放弁を介して連結す
ることにより、一次熱交換器の伝熱管が破損した場合、
熱輸送管側隔離弁が作動して閉じて熱輸送管の流路をし
ゃ断するとともに、二次熱交換器内に不凝縮ガスが二次
熱交換器用不凝縮ガスタンクから流入し充満する。これ
により二次熱交換器内へ放射能を含んだ蒸気が流入する
ことを防止できる。

【００１５】請求項５に係る発明は、前記二次熱交換器
に放射能または温度あるいは圧力を検出する少なくとも
一種の測定器を設け、この測定器の測定値が異常値高を
検知した場合、前記熱輸送管側隔離弁を閉じ、前記測定
器の値が異常値高高を検知した場合、前記熱輸送管側隔
離弁を閉じるとともに前記二次熱交換器の開放弁を開く
信号系を設けてなることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、二次熱交換器を高圧の
不凝縮ガスで封入した場合でも、プラントの立ち上げ時
間を短縮して余分なプラントの復旧への時間と費用を最
小限に抑えることができる。

【００１７】請求項６に係る発明は、前記一次熱交換器
の伝熱管を外側管内に隙間を有して内側管を挿入してな
る二重伝熱管で構成し、前記隙間からの放射能または温
度あるいは圧力の少なくとも一種を測定する測定器を設
けてなることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、一次熱交換器の伝熱管
を内側管と、外側管と、外側管と内側管との間の環状隙
間とを有する二重伝熱管により構成することにより、外
側管が破損した場合、内側管で遮り防護でき、二重伝熱
管から熱輸送管への放射能を含んだ蒸気の流入を阻止す
ることができる。

【００１９】請求項７に係る発明は、前記隙間に前記一
次熱交換器内の流体圧力よりも高いガスを封入してなる
ことを特徴とする。この発明によれば請求項６の発明に
おいて、環状隙間に高圧ガスを封入して高圧ガスの圧力
を測定することにより、圧力状態を監視できるので、異
常状態を速やかに検出できる。

【００２０】請求項８に係る発明は、前記熱輸送管の出
口側に通常圧力よりも高い圧力増により流体流路を閉じ
る自動しまり弁を取り付け、前記もどり管に逆止弁を取
り付けてなることを特徴とする。この発明によれば、熱
輸送管に自動閉まり弁と隔離弁を取り付けることによ
り、隔離弁が作動しない場合、自動閉まり弁が自動的に
作動して放射能を含んだ蒸気が二次熱交換器へ流入する
のを防止できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１を参照しながら本発明に係る
熱供給原子力プラントの第１の実施の形態を説明する。
図１中、図17と同一部分には同一符号を付して重複する
部分の説明は省略する。本実施の形態が従来例と異なる
点は、一次熱交換器の出口管束部３に放射能測定器13を
取り付け、また、熱輸送管５に電気的に開閉する熱輸送
管側隔離弁14を取り付け、もどり管６にもどり管側隔離
弁15を取り付け、さらに、熱輸送管側の隔離弁14と放射
能測定器13を信号供給ライン16により接続したことにあ
る。

【００２２】本実施の形態によれば、一次熱交換器の伝
熱管２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能
を含んだ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部に入り込
んだ場合、放射能測定器13により検出することができ
る。そして、もしも通常レベルよりも大きな放射能レベ
ルが測定された場合には、熱輸送管側隔離弁14を作動さ
せて閉じることにより、二次熱交換器７に放射能を含ん
だ蒸気が流入することを未然に防止できる。

【００２３】なお、放射能測定器13を一次熱交換器の出
口管束部３に取り付けた例で示したが、一次熱交換器の
伝熱管から漏れる放射能を測定できる個所であるなら
ば、放射能測定器13の取り付け個所は任意である。

【００２４】つぎに、図２により本発明に係る熱供給原
子力プラントの第２の実施の形態を説明する。本実施の
形態は第１の実施の形態において、一次熱交換器１の外
部に一次熱交換器用不凝縮ガスタンク17を設置し、この
一次熱交換器用不凝縮ガスタンク17と一次熱交換器の出
口管束部３との間を開放弁18を有する配管19で連続し、
開放弁18と放射能測定器13を信号ライン20により接続し
たことにある。その他の部分は第１の実施の形態と同様
なので、図２中、図１と同一部分には同一符号を付して
重複する部分の説明は省略する。

【００２５】本実施の形態では輸送管側隔離弁14の弁座
から放射能を含んだ蒸気が漏洩する場合が考えられる。
そこで、一次熱交換器１の伝熱管２が破損し、原子炉の
タービンから抽出した放射能を含んだ蒸気が伝熱管２の
内部に入り込んだ場合、放射能測定器13により、通常レ
ベルよりも大きな放射能レベルが測定され、これにより
熱輸送管側隔離弁14を作動させる。

【００２６】これに加えて放射能測定器13と信号ライン
20を介して電気的に接続した開放弁18を作動させる。こ
れにより一次熱交換器用不凝縮ガスタンク17の、例えば
空気等の不凝縮ガスを一次熱交換器１内に充満させる。
この場合、不凝縮ガスの圧力を一次熱交換器の伝熱管２
の周囲の蒸気圧より高くする。本実施の形態によれば、
一次熱交換器の伝熱管２の破損部分から原子炉のタービ
ンから抽出した放射能を含んだ蒸気が流入することを未
然に防止できる。

【００２７】つぎに図３により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第３の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第２の実施の形態において、熱輸送管５と一次もど
り管６にそれぞれ形状記憶合金製隔離弁21，22を設けた
ことにある。ここで、熱輸送管側形状記憶合金製隔離弁
21は熱輸送管側隔離弁14の出口側に位置し、もどり管側
形状記憶合金製隔離弁22はもどり管側隔離弁15の入口側
に位置している。その他の部分は第２の実施の形態と同
様であるので、図３中、図２と同一部分には同一符号を
付して重複する部分の説明は省略する。

【００２８】本実施の形態は、熱輸送管側隔離弁14が作
動しない場合、放射能が二次熱交換器７へ流入するの
で、これを防止するための多重安全対策にある。すなわ
ち、多重性という観点から機構が異なる隔離弁を熱輸送
管５と一次もどり管６にそれぞれ設けることにより、一
次熱交換器の伝熱管２が破損し、原子炉のタービンから
抽出した放射能を含んだ蒸気が伝熱管２の内部へ入り込
んだ場合、放射能レベルが上昇するとともに蒸気温度が
上昇する。形状記憶合金製隔離弁21，22が作動して閉
じ、熱輸送管５の流路をしゃ断して二次熱交換器７へ放
射能を含んだ蒸気の流入を未然に防止することができ
る。

【００２９】つぎに図４により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第４の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第３の実施の形態において、二次熱交換器７に不凝
縮ガスタンク用取付配管23を接続し、この取付配管23に
二次熱交換器側開放弁24を介して二次熱交換器用不凝縮
ガスタンク25を連結したことにある。その他の部分は図
３と同様なので、図４中、図３と同一部分には同一符号
を付して重複する部分の説明は省略する。

【００３０】本実施の形態では、一次熱交換器の伝熱管
２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能を含
んだ蒸気が前記伝熱管２の内部に入り込んだ場合、放射
能測定器13により、通常レベルよりも大きな放射能レベ
ルが測定され、これにより熱輸送管側隔離弁14を作動さ
せて閉じると同時に二次熱交換器側開放弁24を開いて二
次熱交換器用不凝縮ガスタンク25から不凝縮ガスを二次
熱交換器７内へ流入し充満させる。

【００３１】この場合、二次熱交換器７の不凝縮ガス圧
力は原子炉のタービンから抽出した放射能を含んだ蒸気
圧力より高くする。本実施の形態によれば、原子炉のタ
ービンから抽出した放射能を含んだ蒸気が二次熱交換器
７へ流入するのを未然に防止できる。

【００３２】つぎに図５により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第５の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第４の実施の形態において、放射能測定器13の代り
に温度測定器26を一次熱交換器の出口管束部３に取り付
けたことにある。その他の部分は図４と同様なので、図
５中、図４と同一部分には同一符号を付して重複する部
分の説明は省略する。

【００３３】本実施の形態では一次熱交換器の伝熱管２
が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能を含ん
だ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部に入り込んだ場
合、放射能レベルも上昇するが、高い温度の蒸気が流入
するので、温度測定器26により通常レベルよりも高い温
度レベルが測定される。

【００３４】これにより熱輸送管側隔離弁14を作動させ
て閉じるとともに、二次熱交換器用不凝縮ガスタンク25
の不凝縮ガスを二次熱交換器７へ流入して充満する。こ
の場合、圧力は原子炉のタービンから抽出した放射能を
含んだ蒸気圧力より高くなる。本実施の形態によれば、
原子炉のタービンから抽出した放射能を含んだ蒸気が二
次熱交換器７へ流入することを未然に防止できる。

【００３５】つぎに図６により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第６の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第４の実施の形態と第５の実施の形態を組み合わせ
たもので、一次熱交換器の出口管束部３に放射能測定器
13と温度測定器26を取り付けたことにある。その他の部
分は第４および第５の実施の形態と同様であるので、図
６中、図４または図５と同一部分には同一符号を付して
重複する部分の説明は省略する。

【００３６】本実施の形態では一次熱交換器の伝熱管２
が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能を含ん
だ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部へ入り込んだ場
合の検知を放射能測定器13と温度測定器26の原理の異な
る２種類の測定器で行うことによって信頼性をより高め
ることができる。

【００３７】また、放射能測定器13と温度測定器26を各
々複数設けることにより、例えば放射能測定器13の両方
の信号が異常値を超えた場合のみ、図６に示した熱輸送
管側隔離弁14、図２，図３に示した一次熱交換器側開放
弁18を作動させる。本実施の形態によれば、ノイズおよ
び故障による放射能測定器13と温度測定器26の異常信号
によるプラント停止を未然に防止することができる。

【００３８】つぎに図６および図７により本発明に係る
熱供給原子力プラントの第７の実施の形態を説明する。
第６の実施の形態では放射能測定器13または温度測定器
26の測定値が異常値を少しでも超えた場合、熱輸送管側
隔離弁14を閉じ、一次熱交換器側開放弁18を開くことに
より、二次熱交換器７内を高圧の不凝縮ガスで密封して
しまう。しかしながら、前記隔離弁14の微妙なリークで
も二次熱交換器７を高圧の不凝縮ガスで封止してしまう
可能性があり、プラントの立ち上げに多くの時間を要す
ることになる。

【００３９】そこで、本実施の形態では図７に示したよ
うに温度測定器26または放射能測定器13の信号を比較し
て、測定値を３段階に分類する。測定値が通常値の範囲
内である場合は特別な操作は行わない。そして、微小リ
ーク（測定値が異常値「高」を超えた場合）と測定され
た場合は熱輸送管側隔離弁14で十分放射能をしゃ断する
ことが可能であるので、熱輸送管側隔離弁14のみを閉
じ、大リーク（測定値が異常値「高高」を超えた場合）
と測定された場合は熱輸送管側隔離弁14を閉じ、一次熱
交換器側開放弁18を開けることにより、二次熱交換器７
を高圧の不凝縮ガスで密封することができる。

【００４０】本実施の形態によれば、二次熱交換器７を
高圧の不凝縮ガスで密封した場合でもプラントの立ち上
げ時間を短縮できるので、プラントの復旧への時間と費
用を最小限に抑えることができる。

【００４１】つぎに図８および図９により本発明に係る
熱供給原子力プラントの第８の実施の形態を説明する。
本実施の形態は第１から第７の実施の形態における一次
熱交換器の伝熱管２を二重伝熱管27により構成し、この
二重伝熱管27に放射能測定器28と温度測定器26を取り付
けたことにある。

【００４２】二重伝熱管27は図９に横断面図で示したよ
うに外側管30内に内側管31が環状隙間32を有して挿入さ
れてなるものである。環状隙間32での温度および放射能
レベルを放射能測定器28と温度測定器26で測定する。

【００４３】本実施の形態によれば、外側管30が破損し
た場合、原子炉のタービンから抽出した放射能を含んだ
蒸気を内側管31と環状隙間32で遮ることができ、一次熱
交換器１の二重伝熱管27を通して熱輸送管５内へのリー
クを未然に防止することができる。

【００４４】なお、放射能測定器28，温度測定器26を複
数個取り付けることにより、ノイズおよび故障による放
射能測定器28および温度測定器26の異常信号によるプラ
ント停止を未然に防止することができる。

【００４５】つぎに図10により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第９の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第９の実施の形態における温度測定器26の代りに圧
力測定器29を設けて環状隙間32に流体の圧力よりも高い
ガスを封入し、圧力測定器29により環状隙間32の圧力を
測定できるようにしたことにある。

【００４６】本実施の形態によれば、内側管31のみが破
損した場合、外側管30との間の環状隙間32の圧力が急激
に減少するので、圧力測定器29によりその圧力状態を測
定することができ、異常状態を速やかに検出できる。

【００４７】つぎに図11および図12（ａ），（ｂ）によ
り本発明に係る熱供給原子力プラントの第10の実施の形
態を説明する。本実施の形態は第３および第４の実施の
形態における熱輸送管側形状記憶合金製隔離弁21の代り
に自動閉まり弁33を取り付け、もどり管側形状記憶合金
製隔離弁22の代りに逆止弁34を取り付けて多重的にバッ
クアップ機能を付与して安全性を確保することにある。

【００４８】第１から第４の実施の形態では熱輸送管側
隔離弁14が作動しない場合、放射能を含んだ蒸気が二次
熱交換器７へ流れ込んでしまう。そこで、本実施の形態
では熱輸送管５に圧力増による自動閉まり弁33を取り付
け、一次もどり管６に逆止弁34を取り付けている。

【００４９】本実施の形態によれば、一次熱交換器の伝
熱管２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能
を含んだ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部に入り込
んだ場合、内部圧力が上昇するが、通常圧力異常に上昇
すると自動的に自動閉まり弁33が閉まり、熱輸送管５の
流路がしゃ断するようになっている。この場合、一次熱
交換器の伝熱管２内の圧力が高くなるため、もどり管６
を逆流する恐れがあるが、逆止弁34により逆流を防止す
ることができる。

【００５０】図12（ａ）は自動閉まり弁33を熱輸送管５
内に取り付けた状態を示す縦断面図で、図12（ｂ）は図
12（ａ）を流体の流れ方向と逆方向側から見た熱輸送管
５内の自動閉まり弁33の取り付け状態を示している。自
動閉まり弁33は熱輸送管５の内径と等しいわん曲円板状
やしゃ断板部33ａと、しゃ断板部33ａの端部に取り付け
た折曲端部33ｂと、しゃ断板部33ａの一端を回転自在に
取り付けた支軸部33ｃとからなっている。支軸部33ｃは
熱輸送管５の内面底部に固定される。

【００５１】図12（ａ），（ｂ）は熱輸送管５内の自動
閉まり弁33が開いて流体が流れている状態であり、通常
圧力以上になると自動閉まり弁33は破線で示したように
支軸部33ｃを支点として１／４回転して起き上がり、折
曲端部33ｂが熱輸送管５内の上面に接して停止し、しゃ
断板部33ａにより密閉して熱輸送管５内の流路をしゃ断
する。

【００５２】これにより、一次熱交換器の伝熱管２が破
損し、原子炉のタービンから抽出した放射能を含んだ蒸
気が一次熱交換器の伝熱管２の内部へ入り込んだ場合、
内部圧力が上昇するので、自動閉まり弁33が閉じて前記
蒸気の二次熱交換器７への流入を未然に防止することが
できる。

【００５３】つぎに図13により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第11の実施の形態を説明する。本実施の形
態は図２に示した第２の実施の形態において、放射能測
定器13の代りに圧力測定器29を設けたことにある。圧力
測定器29は信号供給ライン16により熱輸送管側隔離弁14
に電気的に接続し、また、信号ライン20により一次熱交
換器側開放弁18により電気的に接続している。その他の
部分は図２と同様なので、図13中、図２および図３と同
一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略
する。

【００５４】本実施の形態において、一次熱交換器の伝
熱管２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能
を含んだ蒸気が流入するので、圧力測定器29により通常
レベルよりも高い圧力レベルが測定される。これによ
り、熱輸送管側隔離弁14を作動させると同時に一次熱交
換器側開放弁18を作動させて一次熱交換器用不凝縮ガス
タンク17の不凝縮ガスを一次熱交換器１内へ流入させ充
満させる。

【００５５】この場合、不凝縮ガスの圧力は一次熱交換
器の伝熱管２の周囲の蒸気圧より高くする。本実施の形
態によれば、一次熱交換器の伝熱管２の破損部分から原
子炉のタービンから抽出した放射能を含んだ蒸気が流入
することを防止できる。

【００５６】つぎに図14により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第12の実施の形態を説明する。本実施の形
態は図３に示した第３の実施の形態において放射能測定
器13のほかに圧力測定器29を一次熱交換器の出口管束部
３に設けたことにある。その他の部分は図３と同様なの
で、図14中、図３と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。

【００５７】本実施の形態によれば、一次熱交換器の伝
熱管２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能
を含んだ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部へ入り込
んだ場合の検知を放射能測定器13と圧力測定器29の原理
の異なる２種類の測定器で行うことによって、さらに信
頼性を高めることができる。

【００５８】また、放射能測定器13と圧力測定器29を各
々複数個ずつ設け、例えば放射能測定器13の両方の信号
が異常値を超えた場合のみ、熱輸送管側隔離弁14、一次
熱交換器側開放弁18を作動させる。これにより、ノイズ
および故障による放射能測定器13と圧力測定器29の異常
信号によるプラント停止を未然に防止することができ
る。

【００５９】つぎに図15により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第13の実施の形態を説明する。図14におけ
る第12の実施の形態では一次熱交換器１内の圧力を測定
する圧力測定器29を一次熱交換器の出口管束部３に取り
付けた例で説明したが、本実施の形態では圧力測定器29
を一次熱交換器１の容器を貫通して前記容器の上端面に
取り付けたことにある。

【００６０】本実施の形態では、一次熱交換器の伝熱管
２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能を含
んだ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部へ入り込んだ
場合、圧力測定器29により一次熱交換器１の容器内の圧
力が通常レベルよりも減少した値で計測される。

【００６１】これにより、熱輸送管側隔離弁14を作動さ
せると同時に、一次熱交換器側開放弁18を作動させ、一
次熱交換器用不凝縮ガスタンク17から不凝縮ガスを一次
熱交換器１内へ流入して充満させる。この場合、不凝縮
ガスの圧力は一次熱交換器の伝熱管２の周囲の蒸気圧よ
り高くする。本実施の形態によれば、一次熱交換器の伝
熱管２の破損部分から原子炉のタービンから抽出した放
射能を含んだ蒸気が流入することを防止できる。

【００６２】つぎに図16により本発明に係る熱供給原子
力プラントの第14の実施の形態を説明する。本実施の形
態は第13の実施の形態における圧力測定器29を一次熱交
換器１の上部側面を貫通して一次熱交換器１の上部側面
に取り付けたことにある。その他の部分は図15と同様で
あるので、図16中、図15と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の説明は省略する。

【００６３】本実施の形態によれば、一次熱交換器の伝
熱管２が破損し、原子炉のタービンから抽出した放射能
を含んだ蒸気が一次熱交換器の伝熱管２の内部へ入り込
んだ場合の検知を放射能測定器13と圧力測定器29の原理
の異なる２種類の測定器で行うことによって、さらに信
頼性を高めることができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、一次熱交換器の伝熱管
に不具合が発生した場合、原子炉から供給される放射能
を含んだ蒸気が二次熱交換器内へ流入することを未然に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱供給原子力プラントの第１の実
施の形態を説明するための系統図。

【図２】本発明に係る熱供給原子力プラントの第２の実
施の形態を説明するための系統図。

【図３】本発明に係る熱供給原子力プラントの第３の実
施の形態を説明するための系統図。

【図４】本発明に係る熱供給原子力プラントの第４の実
施の形態を説明するための系統図。

【図５】本発明に係る熱供給原子力プラントの第５の実
施の形態を説明するための系統図。

【図６】本発明に係る熱供給原子力プラントの第６およ
び第７の実施の形態を説明するための系統図。

【図７】本発明に係る熱供給原子力プラントの第７の実
施の形態を説明するためのブロック図。

【図８】本発明に係る熱供給原子力プラントの第８の実
施の形態を説明するための系統図。

【図９】図８における二重伝熱管を示す横断面図。

【図１０】本発明に係る熱供給原子力プラントの第９の
実施の形態を説明するためのブロック図。

【図１１】本発明に係る熱供給原子力プラントの第10の
実施の形態を説明するための系統図。

【図１２】（ａ）は図11における熱輸送管に自動閉まり
弁を取り付けた通常運転時の状態を示す縦断面図、
（ｂ）は（ａ）における熱輸送管内を流体の流れ方向と
逆向きから見た平面図。

【図１３】本発明に係る熱供給原子力プラントの第11の
実施の形態を説明するための系統図。

【図１４】本発明に係る熱供給原子力プラントの第12の
実施の形態を説明するための系統図。

【図１５】本発明に係る熱供給原子力プラントの第13の
実施の形態を説明するための系統図。

【図１６】本発明に係る熱供給原子力プラントの第14の
実施の形態を説明するための系統図。

【図１７】従来の熱供給原子力プラントを説明するため
の系統図。

【符号の説明】

１…一次熱交換器、２…一次熱交換器の伝熱管、３…一
次熱交換器の出口管束部、４…一次熱交換器の入口管束
部、５…熱輸送管、６…一次もどり管、７…二次熱交換
器、８…二次熱交換器の伝熱管、９…二次熱交換器の出
口管束部、10…二次熱交換器の入口管束部、11…給湯
管、12…二次もどり管、13…放射能測定器、14…熱輸送
管側隔離弁、15…もどり管側隔離弁、16…信号供給ライ
ン、17…一次熱交換器用不凝縮ガスタンク、18…一次熱
交換器用開放弁、19…配管、20…信号ライン、21…熱輸
送管側形状記憶合金製隔離弁、22…もどり管側形状記憶
合金製隔離弁、23…不凝縮ガスタンク用取付配管、24…
二次熱交換器側開放弁、25…二次熱交換器用不凝縮ガス
タンク、26…温度測定器、27…二重伝熱管、28…放射能
測定器、29…圧力測定器、30…外側管、31…内側管、32
…環状隙間、33…自動閉まり弁、34…逆止弁。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉で生成した蒸気を導入する一次熱
   交換器と、この一次熱交換器の伝熱管の出口管束部に接
   続し前記蒸気で加熱された流体を輸送する熱輸送管と、
   この熱輸送管に接続し前記蒸気で加熱された流体を流入
   する二次熱交換器と、この二次熱交換器で熱交換した冷
   却流体を前記一次熱交換器の伝熱管の入口管束部に流入
   するもどり管と、前記二次熱交換器の伝熱管の出口管束
   部に接続する給湯管と、前記熱輸送管に取り付けた熱輸
   送管側隔離弁と、前記もどり管に取り付けたもどり管側
   隔離弁と、前記一次熱交換器に取り付けた放射能、温
   度、または圧力の少なくとも一種を測定するための測定
   器と、この測定器の出力信号を前記熱輸送管側隔離弁へ
   入力する信号供給ラインとを具備したことを特徴とする
   熱供給原子力プラント。
2. 【請求項２】 前記一次熱交換器に開放弁を取り付け、
   この開放弁に不凝縮ガスタンクを連結してなることを特
   徴とする請求項１記載の熱供給原子力プラント。
3. 【請求項３】 前記熱輸送管および前記もどり管に前記
   隔離弁のほかにそれぞれ形状記憶合金製隔離弁を直列接
   続してなることを特徴とする請求項１記載の熱供給原子
   力プラント。
4. 【請求項４】 前記二次熱交換器に開放弁を取り付け、
   この開放弁に不凝縮ガスタンクを連結してなることを特
   徴とする請求項１記載の熱供給原子力プラント。
5. 【請求項５】 前記二次熱交換器に放射能または温度あ
   るいは圧力を検出する少なくとも一種の測定器を設け、
   この測定器の測定値が異常値高を検知した場合、前記熱
   輸送管側隔離弁を閉じ、前記測定器の値が異常値高高を
   検知した場合、前記熱輸送管側隔離弁を閉じるとともに
   前記二次熱交換器の開放弁を開く信号系を設けてなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の熱供給原子力プラント。
6. 【請求項６】 前記一次熱交換器の伝熱管を外側管内に
   隙間を有して内側管を挿入してなる二重伝熱管で構成
   し、前記隙間からの放射能または温度あるいは圧力の少
   なくとも一種を測定する測定器を設けてなることを特徴
   とする請求項１記載の熱供給原子力プラント。
7. 【請求項７】 前記隙間に前記一次熱交換器内の流体圧
   力よりも高いガスを封入してなることを特徴とする請求
   項６記載の熱供給原子力プラント。
8. 【請求項８】 前記熱輸送管の出口側に前記一次熱交換
   器から流出する流体の通常圧力よりも高い圧力増により
   流体流路を閉じる自動しまり弁を取り付け、前記もどり
   管に逆止弁を取り付けてなることを特徴とする請求項１
   記載の熱供給原子力プラント。